Como ajustar o coeficiente de atrito superficial de tecidos não tecidos?

2025-12-03 14:35:11

O ajuste do coeficiente de atrito superficial dos tecidos não tecidos é obtido principalmente por meio de três dimensões: tratamento superficial da fibra, projeto estrutural e aditivos funcionais. O tratamento de superfície da fibra é um método direto. O tratamento com plasma pode introduzir grupos polares ou estruturas rugosas em escala micro/nano na superfície da fibra, alterando assim as forças de interação na superfície de contato. O tratamento com plasma a baixa temperatura, mantendo as propriedades intrínsecas da fibra, ajusta o coeficiente de atrito alterando a composição química da superfície. A tecnologia de deposição física de vapor (PVD) pode construir revestimentos de baixo atrito, como filmes de carbono semelhantes a diamantes, na superfície da fibra, reduzindo significativamente a resistência ao deslizamento. A modificação do enxerto químico fixa silanos ou compostos de fluorocarbono na superfície da fibra por meio de ligação covalente, formando uma interface estável de baixo atrito.

O projeto estrutural proporciona um controle mais macroscópico do coeficiente de atrito. Ao alterar a densidade e a orientação do arranjo das fibras, podem ser criadas características de atrito anisotrópicas, com diferenças de atrito entre a direção da máquina e a direção transversal atingindo mais de 30%. A construção de estruturas tridimensionais, como relevos superficiais ou designs texturizados, pode reduzir a área de contato real, diminuindo assim o coeficiente de atrito aparente. Em estruturas compostas multicamadas, a combinação de camadas superficiais com diferentes propriedades de atrito com o substrato pode alcançar mudanças gradientes no desempenho de atrito. A escolha do diâmetro e comprimento da fibra também afeta o comportamento de fricção; fibras curtas e de denier fino formam mais facilmente superfícies lisas, enquanto fibras longas e de denier grosso geram maior resistência ao atrito.

O uso de aditivos funcionais proporciona métodos de ajuste flexíveis. Lubrificantes sólidos, como pós de dissulfeto de grafite e molibdênio, adicionados à teia de fibra em uma proporção de 1-3%, podem formar um filme de transferência na interface de fricção; óleo de silicone ou agentes de acabamento à base de flúor formam uma camada lubrificante de nível molecular na superfície da fibra por meio de tratamento de impregnação; a introdução de nanopartículas (como SiO2 ou TiO2) modula as propriedades de fricção alterando a morfologia da superfície. A seleção destes aditivos deve considerar a compatibilidade e durabilidade com o substrato para evitar migração ou derramamento durante o uso.

O pós-processamento desempenha um papel crucial na formação do coeficiente de atrito. A combinação de temperatura e pressão de laminação a quente afeta a suavidade da superfície; alta temperatura e leve pressão produzem uma superfície brilhante e reduzem o atrito, enquanto baixa temperatura e alta pressão retêm mais fios de fibra e aumentam o atrito. A pressão da água e a disposição dos bicos no processo de hidroemaranhamento determinam o grau de emaranhamento das fibras, afetando assim o volume da superfície. O tipo e a distribuição dos adesivos químicos também alteram as propriedades interfaciais; os adesivos de poliuretano geralmente fornecem um coeficiente de atrito dinâmico mais baixo do que os adesivos acrílicos. O uso combinado desses métodos de ajuste permite que o coeficiente de atrito superficial dos tecidos não tecidos seja controlado com precisão dentro de uma ampla faixa de 0,15-0,8.